电极概要演示教学.ppt

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1、电极概要电解池及电解池体系H型电解池单筒电解池：使用暂态测量一些特殊实验用的电解池图2-3用于腐蚀研究，图2-4用于滴汞电极图2-5用于旋转圆盘电极的电解池2图1-2三电极体系二用电解池A1A2——辅助电极；B——研究电极C——盐桥；D——进气E——出气管3图1-3一种用于腐蚀研究的电解池A—研究电极；B—辅助电极；C—盐桥；D—温度计；F—进气管；G—出气管图1-4滴汞电极的电解池图1-5旋转电极电解池4电解池设计原则①电解池材料的选择要耐介质腐蚀，不污染电解液a.玻璃电解池优：透明，易加工，使用温度范围宽，对酸性，中性有机物溶液均可使用。缺点：易损坏，不适用碱性，氢氟酸。b.有机玻璃电解池

2、优点：透明，易加工，对酸性，碱性，中性溶液均可使用。缺点：使用温度低于70℃，否则会变形聚四氟乙烯电解池优：稳定性好。温度，介质使用范围宽。缺：价格高。5②电解池体积要适当体积太大：浪费溶液，辅与研之间距离增大，溶液电位降增大。体积太小：反应物消耗快，反应物易在电极上积累。容面比：50ml/cm2③电解池设计时要减少其他物质对电化学测量的干扰。④结构简单，使用方便6三电极电解池体系①组成a.电解池b.三电极辅：与研构成极化回路研：研究的对象参：测量电极电位的参考电极。C.盐桥与Luggin毛细管盐桥：p62图2-20各种盐桥。作用：连接研与参，减少液体接界电位；防止研与参溶液相互污染。Lugg

3、in毛细管：指盐桥靠近研究电极一侧的尖嘴部分。作用：减少溶液的欧姆电位降。如：研为球形或柱状电极，辅最好作成圆筒形，研放在辅助电极中间。78组装三电极体系应考虑的问题：电解池材料的选择.电极形状，放置的位置，方向要合理，就是有利于使研究电极电流密度均匀分布。如：研为平面，辅为平面。研究电极与辅助电极的面积要适当。研面积宜小，辅助电极面积宜大。C=εs/4πkds大，微分电容大，容抗小，可忽略辅助电极界面容抗，辅助电极一般用惰性材料作成，反应电阻大，电流密度小，极化小，可认为不发生反应，这样电解池的交流阻抗就是研究电极的交流阻抗。参比电极的选择要适当。Cl-体系：甘汞电极，Ag-AgCl电极SO

4、42-体系：Hg2SO4电极9参比电极参比电极是电化学测量中必不可少的，须满足的条件：电极的交换电流密度要高。io↑,可逆程度高,电位稳定,不易极化η=RT/（nFio)io↑η↓电位稳定，重现性好电位变化的温度系数小参比电极的溶液不污染被测溶液制备，使用维护简单方便10常用的参比电极标准氢电极(SHE)特点：αH+=1，PH2=1atm，任何温度下，标准氢电极电位均为0，io增大，可逆性好，电位稳定，是早期常用的参比电极。缺点：制备，使用不方便，H2本身是还原剂。甘汞电极特点：结构简单，使用方便，有0.1N,1N和饱和KCl三种.缺点:对温度敏感,高温时电位稳定性变差,0.1NKCl甘汞电极

5、温度系数最小,而饱和甘汞电极温度系数最大.使用范围中性氯化物体系中,可将电极直接插入溶液当中使用.对非氯离子体系必须使用盐桥.温度小于70℃有Ag+的体系不能用.对忌Cl-的体系不能使用.避光照.11电极反应：电极电位表达式：饱和甘汞电极(SCE)的电位0.244V.12Ag-AgCl电极特点:Cl-可逆电极,高温时稳定性好，饱和氯化银电极电位为0.198V使用范围：含氯离子体系,电极直接插入溶液当中使用。对温度的稳定性能好。Hg-Hg2SO4电极特点:SO42-可逆电极,与甘汞电极相似使用范围:主要用于含SO42-的酸性溶液。饱和硫酸亚汞电极电位为0.652VHg-HgO电极使用范围:使用于

6、碱性介质，pH>8的体系。HgO易溶于酸性溶液，pH<8时,Hg+Hg2+→Hg22+生成黑色的Hg2O，当有Cl-存在时，加速此反应，生成甘汞电极，在pH>8，反应不发生.13Cu-CuSO4电极结构简单,电位稳定性差,只适用于野外作业.14各种参比电极1、甘汞电极图1-13各种形式的甘汞电极1、汞；2、汞与甘汞糊状物；3、多孔陶瓷；4、KCl晶体；5、KCl溶液；6、铂电极152、银-氯化银电极图1-14银-氯化银电极1、铜丝；2、焊点；3、环氧树脂；4、Ag/AgCl丝；5、KCL溶液；6、石棉绳；7、乳胶管163、铜-硫酸铜电极图1-17铜-硫酸铜参比电极1、铜丝或铜棒；2、固体硫酸铜

7、晶体；3、饱和硫酸铜溶液；4、脱脂棉或软木塞；5、多孔素烧陶瓷罐；6、涂釉层；7、胶木盖；8、螺帽；9、固定孔；10、玻璃管；11、橡皮塞17辅助电极作用：和设定在某一电位下的研究电极组成极化回路，使研究电极上电流畅通，研究电极上的电流能够流畅地通过辅助电极。材料：铂或者碳电极做辅助电极要求：面积要比研究电极的面积大100倍18研究电极1、铂电极图1-7几种形式的铂电极1、铂丝；2、焊接点；3、汞